JP3811311B2 - ズームレンズ系を備えたカメラ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は高変倍で小型なズームレンズ系に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
高変倍で小型化を達成できるズームレンズとして物体側から順に、正の屈折力の第１レンズ群と、負の屈折力の第２レンズ群と、正の屈折力の第３レンズ群と、正の屈折力の第４レンズ群とよりなり、各レンズ群を移動させることによって変倍を行なうレンズ系が有効である。
【０００３】
このようなタイプのズームレンズの従来例として、特開昭５８−７８１１４号公報に記載されている実施例４、６のレンズ系、特開昭５８−２２４３２３号公報の実施例１〜４のレンズ系、特開昭５９−１６４５１７号公報の実施例３のレンズ系、特開昭６３−７０８１９号公報の実施例１〜５のレンズ系、特開平３−２９９１２号公報の実施例２のレンズ系、特開平４−２０８９１１号公報の実施例１のレンズ系、特開平５−１７３０７０号公報の実施例２のレンズ系、特開平６−７５１６７号公報の実施例３のレンズ系、特開平８−４３７３６号公報の実施例１のレンズ系、特開平６−３３７３５４号の実施例１〜３のレンズ系、米国特許第４２５６３８１号明細書の実施例１〜８のレンズ系、米国特許第４２９９４５４号明細書の実施例４のレンズ系等が知られている。しかし、これら引用例の実施例のズームレンズは、変倍比が５よりも小であって十分に高い変倍比を有するレンズ系とはいえず、また更に変倍比を高くすることは困難である。
【０００４】
また、特開昭６２−２７０９１０号公報の実施例１〜４のズームレンズは、変倍比が５以上であって変倍比は高いが広角端の画角６４°であって、広角ではなく更に画角を広くすることが困難である。
【０００５】
また、特開平８−８６９６３号公報に記載するズームレンズは、変倍比が６以上の高変倍ズームレンズであるが、変倍のために変化するレンズ間隔である第２群の最終レンズと第３群の第１レンズとの間の空気間隔が０．０３mm〜０．２１mmと狭く、この間隔内に開口絞りが配置されている。実際の製品では、この間隔は最低０．４mm確保しなければならない。つまりこの間隔が０．４mm以上でないと、部材のばらつきによって、レンズが絞りに接触するおそれがある。仮りに製品を組立て得たとしても、非常に組立てにくいレンズ系になりコストアップの原因になる。
【０００６】
更に特開平９−５６２９号公報に記載されているズームレンズは、変倍比６以上の高変倍ズームレンズであるが、この従来例の実施例１〜３は、変倍による像面の変動が大であり、良好な光学性能が得られない。また、この従来例の実施例４のズームレンズは、ワイド、スタンダード、テレにおける光学性能は良いが、スタンダードよりテレ側の中間焦点距離域における球面収差、像面湾曲、歪曲収差のバランスが崩れ、これら収差を同時に良好に補正することができない。また、この従来例の実施例５のズームレンズは、テレ側で歪曲収差が大である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、正の屈折力の第１レンズ群と、負の屈折力の第２レンズ群と、正の屈折力の第３レンズ群と、正の屈折力の第４レンズ群とよりなり、変倍比が６を超える高変倍で、小型でワイド端からテレ端の変倍の全域において良好な光学性能を有するズームレンズ系を提供するものである。さらに、一眼レフレックスカメラのクイックリターンミラーを配置するのに十分な長さのバックフォーカスを有するズームレンズ系を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のズームレンズ系を備えたカメラは、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群とよりなり、広角端より望遠端への変倍時に第１レンズ群が物体側へ移動し、第２レンズ群が第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が広くなるように移動し、第３レンズ群が第２レンズ群と第３レンズ群との間隔が狭くなるように移動し、第４レンズ群が第３レンズ群と第４レンズ群との間隔が広角端より望遠端で狭くなるように移動し、第２レンズ群が、物体側より順に、負の屈折力の第１レンズ成分と負の屈折力の第２レンズ成分と正の屈折力の第３レンズ成分と負の屈折力の第４レンズ成分のいずれも互いに空気間隔をもって独立して配置された四つのレンズ成分よりなり、第３レンズ群が最も物体側に配置された正の屈折力のレンズ成分と最も像側に配置された物体側と像側に空気間隔がある独立した負レンズとを有し、第４レンズ群が前群と後群とよりなり、前記前群が正のパワーを有し、前記後群が正レンズと負レンズの間に挟まれた像側に凸のメニスカス形状の空気レンズを含み、下記条件（１）、（２）、（３）、（４）、（５）を満足することを特徴としている。
（１） ０．１６＜｜ｆ2 ｜／ｆ1 ＜０．２３
（２） ５＜ｈ×ｚ／ΔＤ34＜２７
（３） ０．１２＜Ｄ4 ／ｈ＜０．６
（４） ０．６＜ｆ4F／ｆ4 ＜１．８
（５） ６．６５０５３≦ｆ4F／Ｄ4 ＜３５
ただし、ｆ1 、ｆ2 は夫々第１レンズ群および第２レンズ群の焦点距離、ｈは結像面での最大像高、ｚは広角端から望遠端の変倍比、ΔＤ34は広角端における第３レンズ群と第４レンズ群の空気間隔と望遠端における第３レンズ群と第４レンズ群の空気間隔の差、Ｄ4 は第４レンズ群の前群の最も像側の面から後群の最も物体側の面の間の空気間隔、ｆ4Fは第４レンズ群の前群の焦点距離、ｆ4 は第４レンズ群の焦点距離である。
【０００９】
本発明のズームレンズ系は、前記のように物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群よりなり、広角端から望遠端への変倍のために、第１レンズ群が物体側へ移動し、第２レンズ群が第１レンズ群との間隔が大になるように移動し、第３レンズ群が第２レンズ群との間隔が小になるように移動し、第４レンズ群が第３レンズ群との間隔が広角端より望遠端で小になるように移動するものであって、前記条件（１）を満足するものである。
【００１０】
特に広角端の画角２ωが６８°以上のズームレンズは、高変倍比になるにしたがって、広角端、望遠端のほか中間の焦点距離域での像面や倍率の色収差の変動が大になり良好な光学性能を確保することが困難になる。
【００１１】
そのため、各群の移動パワーを適切に選ぶことが高変倍化に必要な第一の条件である。上述した構成及び条件（１）を満足する本発明のズームレンズ系は中間焦点距離域での光学性能を確保しつつ高変倍化を達成するために必要な適切な各群の動きとパワー配置を得ることができる。
【００１２】
また、本発明のズームレンズ系は、前記構成のレンズ系で、第２レンズ群を物体側から順に、負の屈折力の第１レンズ成分と、負の屈折力の第２レンズ成分と、正の屈折力の第３レンズ成分と、負の屈折力の第４レンズ成分とよりなり前記条件（１）を満足するようにしたことを特徴とする。
【００１３】
本発明のズームレンズ系は、第２レンズ群と第３レンズ群の間隔を変化させての変倍作用を大にすることにより、高い変倍比が得られるようにしており、そのためには、第２レンズ群の負の屈折力を強くする必要がある。しかし、第２レンズ群の屈折力を強くすると、主として広角端における歪曲収差が悪化すると共に変倍時の像面の変動や倍率の色収差の変動を招く。
【００１４】
本発明のズームレンズ系は前述のように、第２レンズ群を負の第１レンズ成分と、負の第２レンズ成分と、正の第３レンズ成分と、負の第４レンズ成分とにて構成することにより、前述の歪曲収差、像面や倍率の色収差の変動を小さく抑えつつ第２レンズ群の負の屈折力を強くすることができる。
【００１５】
第２レンズ群の第１レンズ成分をパワーの強い負のレンズ成分にすることにより、第１レンズ群で発生する正の歪曲収差を効果的に補正できる。しかしこの第１レンズ成分の負のパワーが強くなりすぎると、主としてコマ収差と倍率の色収差の変倍時の変動が大になる。この第１レンズ成分の負のパワーを第２レンズ成分に分担することによりコマ収差や倍率の色収差の変動を小さくすることができる。
【００１６】
また、第２レンズ群の第１レンズ成分と第２レンズ成分で主として軸上色収差とテレ寄りでの球面収差、コマ収差とが発生するが、正の第３レンズ成分で補正し得る。また、第３レンズ成分に続く第４レンズ成分により残存する色収差と球面収差とコマ収差をバランスよく補正できる。このように、第１〜第４レンズ成分の四つのレンズ成分を空気間隔を挟んで独立に配置することによってレンズ系の収差を良好に補正できる。
【００１７】
前記条件（１）の下限の０．１６を超えると第２レンズ群のパワーが強く第２レンズ群を前述の構成にしても前記収差を小さく抑えることができない。上限の０．２３を超えるとレンズ系の全長が長くなり、小型で高変倍のズームレンズ系を達成することが困難である。
【００１８】
また、本発明のズームレンズ系において、第３レンズ群は、最も物体側に正の屈折力のレンズ成分を最も像側に物体側と像側に空気間隔を有する独立した負レンズを配置した構成にすることが望ましい。
【００１９】
ズームレンズ系において、小型化と高変倍化とを両立させるためには、第２レンズ群と第３レンズ群との屈折力を強くする必要がある。
【００２０】
前記のように、第３レンズ群の最も物体側に正の屈折力のレンズ成分を、第３レンズ群の最も像側に独立した負レンズを配置した構成にすれば、望遠端において第２レンズ群の後ろ側主点と第３レンズ群の前側主点との間隔を小さくすることが可能になり、変倍作用を強めることができる。
【００２１】
また、本発明のズームレンズ系において、第４レンズ群を、前群と後群とにて構成し、そのうち前群は正のパワーを有するようにしまた後群は、正レンズと負レンズとで構成し、正レンズと負レンズとの間を像側に凸のメニスカス形状の空気レンズにすることが望ましい。
【００２２】
第４レンズ群を前述の通りの構成にすることにより、前群より射出される光線の広がりをコントロールし、後群の空気レンズによって、第３レンズ群にて発生する球面収差、コマ収差を、変倍時に生ずる歪曲収差の変動を抑えながら良好に補正し得る。これにより第３レンズ群にて発生する収差の許容量を大きくすることができ、これによって第３レンズ群を構成するレンズ枚数を少なくすることが可能になる。そのため、レンズ系の性能を劣化させることなしにコスト削減と全長を短くすることが可能になる。
【００２３】
また本発明のズームレンズ系は、以上述べた構成を基本構成とすることを特徴とするレンズ系であるがまた条件（２）を満足することを特徴としこれにより一層良好なズームレンズ系になし得る。
【００２４】
この条件（２）は、レンズ系の小型化と主として変倍域全域での像面湾曲を良好に補正するための条件である。
【００２５】
条件（２）の上限の２７を超えると変倍比に対する第３レンズ群と第４レンズ群の間隔Ｄ34の変化が少なすぎて主として変倍時の像面変動が大になり、変倍全域で光学性能を良好に保つことができない。下限の５を超えると、変倍比に対する第３レンズ群と第４レンズ群の間隔が大になりすぎレンズ系の光学性能を良好に保つためには好ましくないが全長が長すぎてレンズ系が大型化する。
【００２６】
また本発明の第２の構成は、前記の基本構成のズームレンズ系において下記条件（３）を満足することを特徴とするズームレンズ系である。
（３） ０．０９＜Ｄ4 ／ｈ＜０．６
ただしＤ4 は第４レンズ群の前群の最も像側の面から後群の最も物体側の面までの空気間隔である。
【００２７】
この条件（３）は、第４レンズ群の前群から射出する光線の広がりを抑えて第４レンズ群の径を小にし、また変倍域全域にわたって歪曲収差やコマ収差等の軸外収差を良好に補正するための条件である。
【００２８】
条件（３）の上限の０．６を超えると歪曲収差やコマ収差等の軸外収差の変倍域全域での変動を抑えることはできるが、第４レンズ群の外径および全長が大になり、レンズ系を小型化できない。下限の０．０９を超えると、球面収差は良好に補正し得、また第４レンズ群の外径や全長は小になし得るが、変倍域全域での軸外性能の変動が大になり良好な性能になし得ない。
【００２９】
また、本発明の第３の構成は、前記本発明の基本構成のズームレンズ系において次の条件（４）、（５）を満足するようにしたものである。
（４） ０．６＜ｆ4F／ｆ4 ＜１．８
（５） ４＜ｆ4F／Ｄ4 ＜３５
ただし、ｆ4 は第４レンズ群の焦点距離、ｆ4Fは第４レンズ群の前群の焦点距離である。
【００３０】
条件（４）、（５）は第４レンズ群の構成に関するもので、条件（４）は変倍域全域での収差を良好に補正し、しかもレンズ系の小型化を達成するための条件である。
【００３１】
条件（４）の上限の１．８を超えると、第４レンズ群の後群での軸外光線高が高くなりすぎて第４レンズ群の外径が大になり、また軸外の高次の収差の補正が困難になる。これを補正するためにはレンズ枚数を多くしなければならない。また下限の０．６を超えると、第４レンズ群の径を小にすることは可能であるが、レンズ系のバックフォーカスを長くするためには（所望のバックフォーカスを確保するためには）第４レンズ群中の光線発散面の発散作用が強くなり、変倍時の像面の変動が大になる。また長焦点側での高次の球面収差の発生が大になり、良好な性能が得られなくなる。
【００３２】
条件（５）は、第４レンズ群において、歪曲収差や像面湾曲等の軸外性能を効果的に補正するために設けた条件である。
【００３３】
条件（５）の上限を超えて前群の最も像側の面と後群の最も物体側の面の間の空気間隔Ｄ4 に対して前群のパワーが緩くなると前記軸外収差の補正のための後群の負担が大になり、収差を良好に補正することが困難になる。また変倍時の軸外収差の変動が大になる。下限の４を超えると上記収差補正に対する後群の負担は軽くなり収差を良好に補正し得るが、全長が長くなるためにレンズ系の小型化が困難になる。
【００３４】
また、第４の構成は前記の本発明の基本構成のズームレンズ系において、第４レンズ群を物体側に凸の正のパワーの単レンズにて構成することが可能である。
【００３５】
このように第４レンズ群に物体側に凸の正のパワーの単レンズを用いれば、この単レンズ１枚にて良好な収差になし得る。これによりレンズ枚数を減らし低コストになし得る。
【００３６】
このように第４レンズ群を１枚のレンズにて構成する場合、そのレンズのアッベ数νd を下記条件（６）を満足するようにすることが望ましい。
（６） νd ＞６０
【００３７】
第４レンズ群にて発生する色収差が少ない方が望遠端における高次の色の球面収差を小さくでき、望遠端付近でのフレアーを軽減できる。条件（６）を満足するようにすれば第４レンズ群にて発生する色収差を補正できる。
【００３８】
また、本発明の第５の構成は、前記基本構成のズームレンズ系において、第４レンズ群の前群を物体側に凸の正のパワーの単レンズと、その後ろにこれと近接して配置した負レンズとにて構成し、正レンズと負レンズの互いに向き合う面の曲率半径が同符号であるようにすれば望ましい。
【００３９】
第４レンズ群の前群をこのような構成にすることにより、第４レンズ群の前群を少ない枚数のレンズにて収差を良好に補正し得る。特に前群で発生する色収差を、正レンズと負レンズの２枚のレンズにて構成して色消しとし、望遠端での高次の色の球面収差を小さくでき、望遠端付近でのフレアーを軽減できる。また前群を近接して配置した正レンズと負レンズの２枚のレンズにて構成すれば、互いに向かい合う面の曲率半径を同符号にすることにより球面収差の高次の曲がりを小さくでき、フレアーを軽減する上で効果的である。
【００４０】
また、本発明の第６の構成は、前記の本発明の基本構成であるズームレンズ系において、第２レンズ群中の第３レンズ成分を接合させて一つの接合レンズ（正レンズと負レンズの接合レンズ）にしたものである。
【００４１】
本発明のズームレンズ系の第２レンズ群において、第３レンズ成分は、第１レンズ成分、第２レンズ成分にて発生する色収差を補正する働きを有している。
【００４２】
ズームレンズ系が高変倍になるほど第２レンズ群の第３レンズ成分で発生する変倍域全域での色収差、特に倍率の色収差の補正が困難になる。
【００４３】
前述のように第２レンズ群の第３レンズ成分を接合レンズにすれば色収差を一層良好に補正でき、特に高変倍比にした時も十分良好に色収差を補正できるため、一層高変倍なズームレンズ系を達成し得る。
【００４４】
また、本発明のズームレンズ系の第１〜第６の構成のレンズ系において、第１レンズ群の最も物体側に配置したレンズ成分を、物体側から順に負レンズと正レンズとを接合した接合レンズにすることが望ましい。
【００４５】
本発明の各構成のズームレンズにおいて、第１レンズ群は倍率の色収差を補正する作用を強めるために、最も物体側に負レンズＬＮと正レンズＬＰとを近接させて配置している。この場合、特に広角端の画角を大にした時に、図２５に示すように物体の高い位置からの光束が最も物体側の負レンズの像側の面Ｒ２にて反射して更にそのレンズの物体側の面Ｒ１に反射して像面に入射してゴーストとなる。
【００４６】
前述のように負レンズＬＮと正レンズＬＰとを接合レンズにして一つのレンズ成分とすれば、図２６に示すようにこのゴーストを軽減することができる。
【００４７】
また、本発明のズームレンズ系の第１、第３〜第６の構成において、下記条件（３−１）を満足することが望ましい。
（３−１） ０．０４５＜Ｄ4 ／ｈ＜０．６
【００４８】
この条件（３−１）は、第４レンズ群の前群から射出した光線の広がりを抑えて第４レンズ群の径を小さくし、更に変倍全域での光学性能を良好にするために設けた条件である。
【００４９】
この条件（３−１）の上限の０．６を超えると歪曲収差やコマ収差等の軸外性能の変倍域全域での変動は抑えられるが、第４レンズ群の径および全長が大になり、小型化し得ない。また下限の０．０４５を超えると球面収差を良好に補正できる。また第４レンズ群の径と全長を小さくし得るが、軸外性能の変倍域全体での変動が大になり、良好な光学性能を得ることが困難になる。
【００５０】
このように、条件（３−１）において条件（３）に代えその下限を小さな値にしたのは、第４レンズ群による軸外性能を維持するための負担を軽減することによるものである。
【００５１】
前述の本発明の第１の構成のズームレンズ系の場合、条件（２）を満足することにより像面湾曲の補正が可能であり、したがって第４レンズ群による軸外収差の補正に対する負担が軽減される。
【００５２】
また第３の構成のズームレンズ系の場合、条件（４）を満足することにより、軸外高次収差が補正され、これにより第４レンズ群での軸外収差の補正作用が軽減される。
【００５３】
また第４の構成のレンズ系の場合、特に条件（６）を満足するようにした場合、高次の色収差が良好に補正され、これにより諸収差、特に軸外収差の補正が容易になり、第４レンズ群における軸外性能の維持のための負担が軽減される。
【００５４】
また、本発明の第７の構成は、前記基本構成のレンズ系において、第１レンズ群の最も物体側に配置された第１レンズ成分を物体側から順に負レンズと正レンズとを貼り合わせた接合レンズ成分にし、前記条件（３−１）を満足したズームレンズ系である。
【００５５】
この第７の構成のズームレンズ系は、第１レンズ群の最も物体側のレンズ成分を前述の通りの接合レンズにすることにより、条件（３）の代りに条件（３−１）を満足すれば、第４レンズ群における軸外性能の補正が可能になる。
【００５６】
前述の通り、条件（３−１）は第４レンズ群において前群から射出する光線の広がりを抑えて第４レンズ群の径を小さくし、更に変倍域全域での性能を良好にするためのものである。
【００５７】
条件（３−１）の上限の０．６を超えると歪曲収差やコマ収差等の軸外性能の変倍域全域での変動を抑えることはできるが、第４レンズ群の径および全長が大になりレンズ系を小型になし得なくなる。また、下限の０．０４５を超えると球面収差は良好に補正でき、また第４レンズ群の径と全長を小にすることはできるが、軸外性能の変倍域全域での変動が大になり軸外性能を良好に保つことができなくなる。
【００５８】
前述のようにこの第７の構成のズームレンズ系は、第４レンズ群における軸外収差を補正するための負担を第１レンズ群の最も物体側に配置したレンズ成分にももたせるようにしこれにより、条件（３）の下限を小さな値にしても第４レンズ群による軸外収差の補正が可能になるようにした。つまり第１レンズ群の最も物体側のレンズ成分を物体側より負レンズと正レンズよりなる接合レンズにすることによりこのレンズ成分に倍率の色収差の補正作用を持たせて第４レンズ群による色収差の補正作用を軽減した。
【００５９】
これにより、条件（３）の代りに条件（３−１）を満足することにより、小型で良好な光学性能のズーム光学系になし得るようにした。
【００６０】
また、前記条件（２）の代りに条件（２−１）、条件（３）又は（３−１）の代りに条件（３−２）、条件（４）の代りに条件（４−１）、条件（５）の代りに条件（５−１）を満足すればより望ましい。
（２−１） ８＜ｈ×ｚ／ΔＤ34＜２３
（３−２） ０．１２＜Ｄ4 ／ｈ＜０．４５
（４−１） ０．６＜ｆ4F／ｆ4 ＜１．５
（５−１） ５．５＜ｆ4F／Ｄ4 ＜３０
【００６１】
また、これら条件のいくつかを組合わせた各条件を満足することにより、光学性能の一層の向上等の効果を得ることができるので好ましい。
【００６２】
【発明の実施の形態】
次に下記データにて示す本発明の各実施例について述べる。
【００６３】
【００６４】
【００６５】
【００６６】
【００６７】
【００６８】
【００６９】
【００７０】
【００７１】
【００７２】
【００７３】
ただしｒ1 ，ｒ2 ，・・・ は各レンズ面の曲率半径、ｄ1 ，ｄ2 ，・・・ は各レンズの肉厚およびレンズ間隔、ｎ1 ，ｎ2 ，・・・ は各レンズの屈折率、ν1 ，ν2 ，・・・ は各レンズのアッベ数である。又、ｆB はバックフォーカスである。上記データにおいて、ｒやｄ等の長さの単位はmmである。
【００７４】
本発明の実施例１のズームレンズ系は、図１に示すように、正の第１レンズ群Ｇ１と、負の第２レンズ群Ｇ２と正の第３レンズ群Ｇ３と正の第４レンズ群Ｇ４よりなり、変倍時に図示するように広角端（Ｗ）→中間焦点距離（Ｓ）→望遠端（Ｔ）へと移動する。つまり、広角端より望遠端への変倍を行なう際に、第１レンズ群Ｇ１が物体側へ移動し、第２レンズ群Ｇ２が第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔を広くしながら移動し、第３レンズ群Ｇ３が第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の間を狭くしながら移動し、第４レンズ群Ｇ４が第３レンズ群と第４レンズ群の間を狭くしながら移動する。
【００７５】
また、第１レンズ群Ｇ１は、最も物体側が正レンズと負レンズの接合レンズ成分Ｌ１１と正レンズＬ１２とより構成されている。
【００７６】
第２レンズ群は、物体側より順に、負の屈折力を持つ第１レンズ成分Ｌ２１と負の屈折力を持つ第２レンズ成分Ｌ２２と正の屈折力を持つ第３レンズ成分Ｌ２３と負の屈折力を持つ第４レンズ成分Ｌ２４とよりなり、データ中に示すように条件（１）を満足する構成である。
【００７７】
第３レンズ群Ｇ３は、最も物体側に正の屈折力を有するレンズ成分Ｌ３１を有し、最も像側に負レンズＬ３２を有する。
【００７８】
第４レンズ群は、物体側より順に、前群Ｇ４Ｆと後群Ｇ４Ｒとよりなり、前群Ｇ４Ｆが正のパワーを有しまた後群Ｇ４Ｒ中には正レンズと負レンズとにて挟まれた像側に凸のメニスカス形状の空気レンズＡＬを有している。
【００７９】
実施例２、３、４は、夫々図２、３、４に示すようにいずれも実施例１と類似する構成のズームレンズ系である。
【００８０】
実施例５、６は夫々図５、図６に示す通りの構成で、第２レンズ群Ｇ２の第３レンズ成分Ｌ２３が正レンズと負レンズとを貼り合わせた接合レンズである点で実施例１と異なるが、他の構成は実施例１と類似する構成である。
【００８１】
実施例７は図７に示すように実施例１と類似の構成のズームレンズ系である。
【００８２】
実施例８、９、１０は夫々図８、９、１０に示すように実施例５、６と同様の構成のズームレンズである。
【００８３】
実施例１１は、図１１に示すレンズ系で、実施例５、６と類似の構成であるが、第４レンズ群Ｇ４の前群が、正レンズと負レンズの２枚のレンズよりなりしかもこれら正レンズと負レンズが接合されている点で実施例６とは異なっている。
【００８４】
実施例１２は、図１２に示すレンズ構成のズームレンズ系で、実施例５、６と類似の構成である。
【００８５】
上記実施例１乃至実施例１２のズームレンズの収差状況は、図１３乃至図２４に示す通りで、（Ｗ）は広角端、（Ｓ）は中間焦点距離、（Ｔ）は望遠端での収差図である。又、これら収差図中ＩＨは像高である。
尚特許請求の範囲に記載する発明のほか、下記の各項に記載するズームレンズ系も本発明の目的を達成し得るものである。
【００８６】
（１）特許請求の範囲の請求項４に記載するレンズ系で、下記条件（６）を満足することを特徴とするズームレンズ系。
（６） νd ＞６０
【００８７】
（２）物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群とよりなり、広角端より望遠端への変倍時に第１レンズ群が物体側へ移動し、第２レンズ群が第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が広くなるように移動し、第３レンズ群が第２レンズ群と第３レンズ群との間隔が狭くなるように移動し、第４レンズ群が第３レンズ群と第４レンズ群との間隔が狭くなるように移動し、第２レンズ群が物体側より順に、負の屈折力の第１レンズ成分と負の屈折力の第２レンズ成分と正の屈折力の第３レンズ成分と負の屈折力の第４レンズ成分とよりなり第４レンズ群が前群と後群とよりなり、前記前群が正のパワーの単レンズとその後方に近接配置した負レンズとよりなり、前記前群の正レンズと負レンズが互いに向かい合う面の曲率半径が同符であり、下記条件（１）を満足することを特徴とするズームレンズ系。
（１） ０．１６＜｜ｆ2 ｜／ｆ1 ＜０．２３
【００８８】
（３）特許請求の範囲の請求項１、２、３、４または５あるいは前記の（１）又は（２）の項に記載するレンズ系で、第１レンズ群の最も物体側のレンズ成分が物体側から負レンズと正レンズを貼り合わせた接合レンズであることを特徴とするズームレンズ系。
【００８９】
（４）特許請求の範囲の請求項１、３、４又は５あるいは前記（２）の項に記載するレンズ系で、下記条件（６）を満足することを特徴とするズームレンズ系。
（６） νd ＞６０
【００９０】
（５）物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群とよりなり、広角端より望遠端への変倍時に第１レンズ群が物体側へ移動し、第２レンズ群が第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が広くなるように移動し、第３レンズ群が第２レンズ群と第３レンズ群との間隔が狭くなるように移動し、第４レンズ群が第３レンズ群と第４レンズ群との間隔が狭くなるように移動し、第２レンズ群が、物体側より順に、負の屈折力の第１レンズ成分と負の屈折力の第２レンズ成分と正の屈折力の第３レンズ成分と負の屈折力の第４レンズ成分とよりなり前記第１レンズ群の最も物体側のレンズ成分が物体側から正レンズと負レンズを接合した接合レンズであり、下記条件（１）を満足することを特徴とするズームレンズ系。
（１） ０．１６＜｜ｆ2 ｜／ｆ1 ＜０．２３
【００９１】
【発明の効果】
本発明によれば変倍比が６以上の高変倍であって良好な光学性能を有するズームレンズ系を実現し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１の断面図
【図２】本発明の実施例２の断面図
【図３】本発明の実施例３の断面図
【図４】本発明の実施例４の断面図
【図５】本発明の実施例５の断面図
【図６】本発明の実施例６の断面図
【図７】本発明の実施例７の断面図
【図８】本発明の実施例８の断面図
【図９】本発明の実施例９の断面図
【図１０】本発明の実施例１０の断面図
【図１１】本発明の実施例１１の断面図
【図１２】本発明の実施例１２の断面図
【図１３】本発明の実施例１の収差曲線図
【図１４】本発明の実施例２の収差曲線図
【図１５】本発明の実施例３の収差曲線図
【図１６】本発明の実施例４の収差曲線図
【図１７】本発明の実施例５の収差曲線図
【図１８】本発明の実施例６の収差曲線図
【図１９】本発明の実施例７の収差曲線図
【図２０】本発明の実施例８の収差曲線図
【図２１】本発明の実施例９の収差曲線図
【図２２】本発明の実施例１０の収差曲線図
【図２３】本発明の実施例１１の収差曲線図
【図２４】本発明の実施例１２の収差曲線図
【図２５】本発明レンズ系の第１レンズ群におけるゴーストについての説明図
【図２６】本発明レンズ系の第１レンズ群におけるゴーストについての説明図
【発明の属する技術分野】
本発明は高変倍で小型なズームレンズ系に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
高変倍で小型化を達成できるズームレンズとして物体側から順に、正の屈折力の第１レンズ群と、負の屈折力の第２レンズ群と、正の屈折力の第３レンズ群と、正の屈折力の第４レンズ群とよりなり、各レンズ群を移動させることによって変倍を行なうレンズ系が有効である。
【０００３】
このようなタイプのズームレンズの従来例として、特開昭５８−７８１１４号公報に記載されている実施例４、６のレンズ系、特開昭５８−２２４３２３号公報の実施例１〜４のレンズ系、特開昭５９−１６４５１７号公報の実施例３のレンズ系、特開昭６３−７０８１９号公報の実施例１〜５のレンズ系、特開平３−２９９１２号公報の実施例２のレンズ系、特開平４−２０８９１１号公報の実施例１のレンズ系、特開平５−１７３０７０号公報の実施例２のレンズ系、特開平６−７５１６７号公報の実施例３のレンズ系、特開平８−４３７３６号公報の実施例１のレンズ系、特開平６−３３７３５４号の実施例１〜３のレンズ系、米国特許第４２５６３８１号明細書の実施例１〜８のレンズ系、米国特許第４２９９４５４号明細書の実施例４のレンズ系等が知られている。しかし、これら引用例の実施例のズームレンズは、変倍比が５よりも小であって十分に高い変倍比を有するレンズ系とはいえず、また更に変倍比を高くすることは困難である。
【０００４】
また、特開昭６２−２７０９１０号公報の実施例１〜４のズームレンズは、変倍比が５以上であって変倍比は高いが広角端の画角６４°であって、広角ではなく更に画角を広くすることが困難である。
【０００５】
また、特開平８−８６９６３号公報に記載するズームレンズは、変倍比が６以上の高変倍ズームレンズであるが、変倍のために変化するレンズ間隔である第２群の最終レンズと第３群の第１レンズとの間の空気間隔が０．０３mm〜０．２１mmと狭く、この間隔内に開口絞りが配置されている。実際の製品では、この間隔は最低０．４mm確保しなければならない。つまりこの間隔が０．４mm以上でないと、部材のばらつきによって、レンズが絞りに接触するおそれがある。仮りに製品を組立て得たとしても、非常に組立てにくいレンズ系になりコストアップの原因になる。
【０００６】
更に特開平９−５６２９号公報に記載されているズームレンズは、変倍比６以上の高変倍ズームレンズであるが、この従来例の実施例１〜３は、変倍による像面の変動が大であり、良好な光学性能が得られない。また、この従来例の実施例４のズームレンズは、ワイド、スタンダード、テレにおける光学性能は良いが、スタンダードよりテレ側の中間焦点距離域における球面収差、像面湾曲、歪曲収差のバランスが崩れ、これら収差を同時に良好に補正することができない。また、この従来例の実施例５のズームレンズは、テレ側で歪曲収差が大である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、正の屈折力の第１レンズ群と、負の屈折力の第２レンズ群と、正の屈折力の第３レンズ群と、正の屈折力の第４レンズ群とよりなり、変倍比が６を超える高変倍で、小型でワイド端からテレ端の変倍の全域において良好な光学性能を有するズームレンズ系を提供するものである。さらに、一眼レフレックスカメラのクイックリターンミラーを配置するのに十分な長さのバックフォーカスを有するズームレンズ系を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のズームレンズ系を備えたカメラは、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群とよりなり、広角端より望遠端への変倍時に第１レンズ群が物体側へ移動し、第２レンズ群が第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が広くなるように移動し、第３レンズ群が第２レンズ群と第３レンズ群との間隔が狭くなるように移動し、第４レンズ群が第３レンズ群と第４レンズ群との間隔が広角端より望遠端で狭くなるように移動し、第２レンズ群が、物体側より順に、負の屈折力の第１レンズ成分と負の屈折力の第２レンズ成分と正の屈折力の第３レンズ成分と負の屈折力の第４レンズ成分のいずれも互いに空気間隔をもって独立して配置された四つのレンズ成分よりなり、第３レンズ群が最も物体側に配置された正の屈折力のレンズ成分と最も像側に配置された物体側と像側に空気間隔がある独立した負レンズとを有し、第４レンズ群が前群と後群とよりなり、前記前群が正のパワーを有し、前記後群が正レンズと負レンズの間に挟まれた像側に凸のメニスカス形状の空気レンズを含み、下記条件（１）、（２）、（３）、（４）、（５）を満足することを特徴としている。
（１） ０．１６＜｜ｆ2 ｜／ｆ1 ＜０．２３
（２） ５＜ｈ×ｚ／ΔＤ34＜２７
（３） ０．１２＜Ｄ4 ／ｈ＜０．６
（４） ０．６＜ｆ4F／ｆ4 ＜１．８
（５） ６．６５０５３≦ｆ4F／Ｄ4 ＜３５
ただし、ｆ1 、ｆ2 は夫々第１レンズ群および第２レンズ群の焦点距離、ｈは結像面での最大像高、ｚは広角端から望遠端の変倍比、ΔＤ34は広角端における第３レンズ群と第４レンズ群の空気間隔と望遠端における第３レンズ群と第４レンズ群の空気間隔の差、Ｄ4 は第４レンズ群の前群の最も像側の面から後群の最も物体側の面の間の空気間隔、ｆ4Fは第４レンズ群の前群の焦点距離、ｆ4 は第４レンズ群の焦点距離である。
【０００９】
本発明のズームレンズ系は、前記のように物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群よりなり、広角端から望遠端への変倍のために、第１レンズ群が物体側へ移動し、第２レンズ群が第１レンズ群との間隔が大になるように移動し、第３レンズ群が第２レンズ群との間隔が小になるように移動し、第４レンズ群が第３レンズ群との間隔が広角端より望遠端で小になるように移動するものであって、前記条件（１）を満足するものである。
【００１０】
特に広角端の画角２ωが６８°以上のズームレンズは、高変倍比になるにしたがって、広角端、望遠端のほか中間の焦点距離域での像面や倍率の色収差の変動が大になり良好な光学性能を確保することが困難になる。
【００１１】
そのため、各群の移動パワーを適切に選ぶことが高変倍化に必要な第一の条件である。上述した構成及び条件（１）を満足する本発明のズームレンズ系は中間焦点距離域での光学性能を確保しつつ高変倍化を達成するために必要な適切な各群の動きとパワー配置を得ることができる。
【００１２】
また、本発明のズームレンズ系は、前記構成のレンズ系で、第２レンズ群を物体側から順に、負の屈折力の第１レンズ成分と、負の屈折力の第２レンズ成分と、正の屈折力の第３レンズ成分と、負の屈折力の第４レンズ成分とよりなり前記条件（１）を満足するようにしたことを特徴とする。
【００１３】
本発明のズームレンズ系は、第２レンズ群と第３レンズ群の間隔を変化させての変倍作用を大にすることにより、高い変倍比が得られるようにしており、そのためには、第２レンズ群の負の屈折力を強くする必要がある。しかし、第２レンズ群の屈折力を強くすると、主として広角端における歪曲収差が悪化すると共に変倍時の像面の変動や倍率の色収差の変動を招く。
【００１４】
本発明のズームレンズ系は前述のように、第２レンズ群を負の第１レンズ成分と、負の第２レンズ成分と、正の第３レンズ成分と、負の第４レンズ成分とにて構成することにより、前述の歪曲収差、像面や倍率の色収差の変動を小さく抑えつつ第２レンズ群の負の屈折力を強くすることができる。
【００１５】
第２レンズ群の第１レンズ成分をパワーの強い負のレンズ成分にすることにより、第１レンズ群で発生する正の歪曲収差を効果的に補正できる。しかしこの第１レンズ成分の負のパワーが強くなりすぎると、主としてコマ収差と倍率の色収差の変倍時の変動が大になる。この第１レンズ成分の負のパワーを第２レンズ成分に分担することによりコマ収差や倍率の色収差の変動を小さくすることができる。
【００１６】
また、第２レンズ群の第１レンズ成分と第２レンズ成分で主として軸上色収差とテレ寄りでの球面収差、コマ収差とが発生するが、正の第３レンズ成分で補正し得る。また、第３レンズ成分に続く第４レンズ成分により残存する色収差と球面収差とコマ収差をバランスよく補正できる。このように、第１〜第４レンズ成分の四つのレンズ成分を空気間隔を挟んで独立に配置することによってレンズ系の収差を良好に補正できる。
【００１７】
前記条件（１）の下限の０．１６を超えると第２レンズ群のパワーが強く第２レンズ群を前述の構成にしても前記収差を小さく抑えることができない。上限の０．２３を超えるとレンズ系の全長が長くなり、小型で高変倍のズームレンズ系を達成することが困難である。
【００１８】
また、本発明のズームレンズ系において、第３レンズ群は、最も物体側に正の屈折力のレンズ成分を最も像側に物体側と像側に空気間隔を有する独立した負レンズを配置した構成にすることが望ましい。
【００１９】
ズームレンズ系において、小型化と高変倍化とを両立させるためには、第２レンズ群と第３レンズ群との屈折力を強くする必要がある。
【００２０】
前記のように、第３レンズ群の最も物体側に正の屈折力のレンズ成分を、第３レンズ群の最も像側に独立した負レンズを配置した構成にすれば、望遠端において第２レンズ群の後ろ側主点と第３レンズ群の前側主点との間隔を小さくすることが可能になり、変倍作用を強めることができる。
【００２１】
また、本発明のズームレンズ系において、第４レンズ群を、前群と後群とにて構成し、そのうち前群は正のパワーを有するようにしまた後群は、正レンズと負レンズとで構成し、正レンズと負レンズとの間を像側に凸のメニスカス形状の空気レンズにすることが望ましい。
【００２２】
第４レンズ群を前述の通りの構成にすることにより、前群より射出される光線の広がりをコントロールし、後群の空気レンズによって、第３レンズ群にて発生する球面収差、コマ収差を、変倍時に生ずる歪曲収差の変動を抑えながら良好に補正し得る。これにより第３レンズ群にて発生する収差の許容量を大きくすることができ、これによって第３レンズ群を構成するレンズ枚数を少なくすることが可能になる。そのため、レンズ系の性能を劣化させることなしにコスト削減と全長を短くすることが可能になる。
【００２３】
また本発明のズームレンズ系は、以上述べた構成を基本構成とすることを特徴とするレンズ系であるがまた条件（２）を満足することを特徴としこれにより一層良好なズームレンズ系になし得る。
【００２４】
この条件（２）は、レンズ系の小型化と主として変倍域全域での像面湾曲を良好に補正するための条件である。
【００２５】
条件（２）の上限の２７を超えると変倍比に対する第３レンズ群と第４レンズ群の間隔Ｄ34の変化が少なすぎて主として変倍時の像面変動が大になり、変倍全域で光学性能を良好に保つことができない。下限の５を超えると、変倍比に対する第３レンズ群と第４レンズ群の間隔が大になりすぎレンズ系の光学性能を良好に保つためには好ましくないが全長が長すぎてレンズ系が大型化する。
【００２６】
また本発明の第２の構成は、前記の基本構成のズームレンズ系において下記条件（３）を満足することを特徴とするズームレンズ系である。
（３） ０．０９＜Ｄ4 ／ｈ＜０．６
ただしＤ4 は第４レンズ群の前群の最も像側の面から後群の最も物体側の面までの空気間隔である。
【００２７】
この条件（３）は、第４レンズ群の前群から射出する光線の広がりを抑えて第４レンズ群の径を小にし、また変倍域全域にわたって歪曲収差やコマ収差等の軸外収差を良好に補正するための条件である。
【００２８】
条件（３）の上限の０．６を超えると歪曲収差やコマ収差等の軸外収差の変倍域全域での変動を抑えることはできるが、第４レンズ群の外径および全長が大になり、レンズ系を小型化できない。下限の０．０９を超えると、球面収差は良好に補正し得、また第４レンズ群の外径や全長は小になし得るが、変倍域全域での軸外性能の変動が大になり良好な性能になし得ない。
【００２９】
また、本発明の第３の構成は、前記本発明の基本構成のズームレンズ系において次の条件（４）、（５）を満足するようにしたものである。
（４） ０．６＜ｆ4F／ｆ4 ＜１．８
（５） ４＜ｆ4F／Ｄ4 ＜３５
ただし、ｆ4 は第４レンズ群の焦点距離、ｆ4Fは第４レンズ群の前群の焦点距離である。
【００３０】
条件（４）、（５）は第４レンズ群の構成に関するもので、条件（４）は変倍域全域での収差を良好に補正し、しかもレンズ系の小型化を達成するための条件である。
【００３１】
条件（４）の上限の１．８を超えると、第４レンズ群の後群での軸外光線高が高くなりすぎて第４レンズ群の外径が大になり、また軸外の高次の収差の補正が困難になる。これを補正するためにはレンズ枚数を多くしなければならない。また下限の０．６を超えると、第４レンズ群の径を小にすることは可能であるが、レンズ系のバックフォーカスを長くするためには（所望のバックフォーカスを確保するためには）第４レンズ群中の光線発散面の発散作用が強くなり、変倍時の像面の変動が大になる。また長焦点側での高次の球面収差の発生が大になり、良好な性能が得られなくなる。
【００３２】
条件（５）は、第４レンズ群において、歪曲収差や像面湾曲等の軸外性能を効果的に補正するために設けた条件である。
【００３３】
条件（５）の上限を超えて前群の最も像側の面と後群の最も物体側の面の間の空気間隔Ｄ4 に対して前群のパワーが緩くなると前記軸外収差の補正のための後群の負担が大になり、収差を良好に補正することが困難になる。また変倍時の軸外収差の変動が大になる。下限の４を超えると上記収差補正に対する後群の負担は軽くなり収差を良好に補正し得るが、全長が長くなるためにレンズ系の小型化が困難になる。
【００３４】
また、第４の構成は前記の本発明の基本構成のズームレンズ系において、第４レンズ群を物体側に凸の正のパワーの単レンズにて構成することが可能である。
【００３５】
このように第４レンズ群に物体側に凸の正のパワーの単レンズを用いれば、この単レンズ１枚にて良好な収差になし得る。これによりレンズ枚数を減らし低コストになし得る。
【００３６】
このように第４レンズ群を１枚のレンズにて構成する場合、そのレンズのアッベ数νd を下記条件（６）を満足するようにすることが望ましい。
（６） νd ＞６０
【００３７】
第４レンズ群にて発生する色収差が少ない方が望遠端における高次の色の球面収差を小さくでき、望遠端付近でのフレアーを軽減できる。条件（６）を満足するようにすれば第４レンズ群にて発生する色収差を補正できる。
【００３８】
また、本発明の第５の構成は、前記基本構成のズームレンズ系において、第４レンズ群の前群を物体側に凸の正のパワーの単レンズと、その後ろにこれと近接して配置した負レンズとにて構成し、正レンズと負レンズの互いに向き合う面の曲率半径が同符号であるようにすれば望ましい。
【００３９】
第４レンズ群の前群をこのような構成にすることにより、第４レンズ群の前群を少ない枚数のレンズにて収差を良好に補正し得る。特に前群で発生する色収差を、正レンズと負レンズの２枚のレンズにて構成して色消しとし、望遠端での高次の色の球面収差を小さくでき、望遠端付近でのフレアーを軽減できる。また前群を近接して配置した正レンズと負レンズの２枚のレンズにて構成すれば、互いに向かい合う面の曲率半径を同符号にすることにより球面収差の高次の曲がりを小さくでき、フレアーを軽減する上で効果的である。
【００４０】
また、本発明の第６の構成は、前記の本発明の基本構成であるズームレンズ系において、第２レンズ群中の第３レンズ成分を接合させて一つの接合レンズ（正レンズと負レンズの接合レンズ）にしたものである。
【００４１】
本発明のズームレンズ系の第２レンズ群において、第３レンズ成分は、第１レンズ成分、第２レンズ成分にて発生する色収差を補正する働きを有している。
【００４２】
ズームレンズ系が高変倍になるほど第２レンズ群の第３レンズ成分で発生する変倍域全域での色収差、特に倍率の色収差の補正が困難になる。
【００４３】
前述のように第２レンズ群の第３レンズ成分を接合レンズにすれば色収差を一層良好に補正でき、特に高変倍比にした時も十分良好に色収差を補正できるため、一層高変倍なズームレンズ系を達成し得る。
【００４４】
また、本発明のズームレンズ系の第１〜第６の構成のレンズ系において、第１レンズ群の最も物体側に配置したレンズ成分を、物体側から順に負レンズと正レンズとを接合した接合レンズにすることが望ましい。
【００４５】
本発明の各構成のズームレンズにおいて、第１レンズ群は倍率の色収差を補正する作用を強めるために、最も物体側に負レンズＬＮと正レンズＬＰとを近接させて配置している。この場合、特に広角端の画角を大にした時に、図２５に示すように物体の高い位置からの光束が最も物体側の負レンズの像側の面Ｒ２にて反射して更にそのレンズの物体側の面Ｒ１に反射して像面に入射してゴーストとなる。
【００４６】
前述のように負レンズＬＮと正レンズＬＰとを接合レンズにして一つのレンズ成分とすれば、図２６に示すようにこのゴーストを軽減することができる。
【００４７】
また、本発明のズームレンズ系の第１、第３〜第６の構成において、下記条件（３−１）を満足することが望ましい。
（３−１） ０．０４５＜Ｄ4 ／ｈ＜０．６
【００４８】
この条件（３−１）は、第４レンズ群の前群から射出した光線の広がりを抑えて第４レンズ群の径を小さくし、更に変倍全域での光学性能を良好にするために設けた条件である。
【００４９】
この条件（３−１）の上限の０．６を超えると歪曲収差やコマ収差等の軸外性能の変倍域全域での変動は抑えられるが、第４レンズ群の径および全長が大になり、小型化し得ない。また下限の０．０４５を超えると球面収差を良好に補正できる。また第４レンズ群の径と全長を小さくし得るが、軸外性能の変倍域全体での変動が大になり、良好な光学性能を得ることが困難になる。
【００５０】
このように、条件（３−１）において条件（３）に代えその下限を小さな値にしたのは、第４レンズ群による軸外性能を維持するための負担を軽減することによるものである。
【００５１】
前述の本発明の第１の構成のズームレンズ系の場合、条件（２）を満足することにより像面湾曲の補正が可能であり、したがって第４レンズ群による軸外収差の補正に対する負担が軽減される。
【００５２】
また第３の構成のズームレンズ系の場合、条件（４）を満足することにより、軸外高次収差が補正され、これにより第４レンズ群での軸外収差の補正作用が軽減される。
【００５３】
また第４の構成のレンズ系の場合、特に条件（６）を満足するようにした場合、高次の色収差が良好に補正され、これにより諸収差、特に軸外収差の補正が容易になり、第４レンズ群における軸外性能の維持のための負担が軽減される。
【００５４】
また、本発明の第７の構成は、前記基本構成のレンズ系において、第１レンズ群の最も物体側に配置された第１レンズ成分を物体側から順に負レンズと正レンズとを貼り合わせた接合レンズ成分にし、前記条件（３−１）を満足したズームレンズ系である。
【００５５】
この第７の構成のズームレンズ系は、第１レンズ群の最も物体側のレンズ成分を前述の通りの接合レンズにすることにより、条件（３）の代りに条件（３−１）を満足すれば、第４レンズ群における軸外性能の補正が可能になる。
【００５６】
前述の通り、条件（３−１）は第４レンズ群において前群から射出する光線の広がりを抑えて第４レンズ群の径を小さくし、更に変倍域全域での性能を良好にするためのものである。
【００５７】
条件（３−１）の上限の０．６を超えると歪曲収差やコマ収差等の軸外性能の変倍域全域での変動を抑えることはできるが、第４レンズ群の径および全長が大になりレンズ系を小型になし得なくなる。また、下限の０．０４５を超えると球面収差は良好に補正でき、また第４レンズ群の径と全長を小にすることはできるが、軸外性能の変倍域全域での変動が大になり軸外性能を良好に保つことができなくなる。
【００５８】
前述のようにこの第７の構成のズームレンズ系は、第４レンズ群における軸外収差を補正するための負担を第１レンズ群の最も物体側に配置したレンズ成分にももたせるようにしこれにより、条件（３）の下限を小さな値にしても第４レンズ群による軸外収差の補正が可能になるようにした。つまり第１レンズ群の最も物体側のレンズ成分を物体側より負レンズと正レンズよりなる接合レンズにすることによりこのレンズ成分に倍率の色収差の補正作用を持たせて第４レンズ群による色収差の補正作用を軽減した。
【００５９】
これにより、条件（３）の代りに条件（３−１）を満足することにより、小型で良好な光学性能のズーム光学系になし得るようにした。
【００６０】
また、前記条件（２）の代りに条件（２−１）、条件（３）又は（３−１）の代りに条件（３−２）、条件（４）の代りに条件（４−１）、条件（５）の代りに条件（５−１）を満足すればより望ましい。
（２−１） ８＜ｈ×ｚ／ΔＤ34＜２３
（３−２） ０．１２＜Ｄ4 ／ｈ＜０．４５
（４−１） ０．６＜ｆ4F／ｆ4 ＜１．５
（５−１） ５．５＜ｆ4F／Ｄ4 ＜３０
【００６１】
また、これら条件のいくつかを組合わせた各条件を満足することにより、光学性能の一層の向上等の効果を得ることができるので好ましい。
【００６２】
【発明の実施の形態】
次に下記データにて示す本発明の各実施例について述べる。
【００７４】
本発明の実施例１のズームレンズ系は、図１に示すように、正の第１レンズ群Ｇ１と、負の第２レンズ群Ｇ２と正の第３レンズ群Ｇ３と正の第４レンズ群Ｇ４よりなり、変倍時に図示するように広角端（Ｗ）→中間焦点距離（Ｓ）→望遠端（Ｔ）へと移動する。つまり、広角端より望遠端への変倍を行なう際に、第１レンズ群Ｇ１が物体側へ移動し、第２レンズ群Ｇ２が第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔を広くしながら移動し、第３レンズ群Ｇ３が第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の間を狭くしながら移動し、第４レンズ群Ｇ４が第３レンズ群と第４レンズ群の間を狭くしながら移動する。
【００７５】
また、第１レンズ群Ｇ１は、最も物体側が正レンズと負レンズの接合レンズ成分Ｌ１１と正レンズＬ１２とより構成されている。
【００７６】
第２レンズ群は、物体側より順に、負の屈折力を持つ第１レンズ成分Ｌ２１と負の屈折力を持つ第２レンズ成分Ｌ２２と正の屈折力を持つ第３レンズ成分Ｌ２３と負の屈折力を持つ第４レンズ成分Ｌ２４とよりなり、データ中に示すように条件（１）を満足する構成である。
【００７７】
第３レンズ群Ｇ３は、最も物体側に正の屈折力を有するレンズ成分Ｌ３１を有し、最も像側に負レンズＬ３２を有する。
【００７８】
第４レンズ群は、物体側より順に、前群Ｇ４Ｆと後群Ｇ４Ｒとよりなり、前群Ｇ４Ｆが正のパワーを有しまた後群Ｇ４Ｒ中には正レンズと負レンズとにて挟まれた像側に凸のメニスカス形状の空気レンズＡＬを有している。
【００７９】
実施例２、３、４は、夫々図２、３、４に示すようにいずれも実施例１と類似する構成のズームレンズ系である。
【００８０】
実施例５、６は夫々図５、図６に示す通りの構成で、第２レンズ群Ｇ２の第３レンズ成分Ｌ２３が正レンズと負レンズとを貼り合わせた接合レンズである点で実施例１と異なるが、他の構成は実施例１と類似する構成である。
【００８１】
実施例７は図７に示すように実施例１と類似の構成のズームレンズ系である。
【００８２】
実施例８、９、１０は夫々図８、９、１０に示すように実施例５、６と同様の構成のズームレンズである。
【００８３】
実施例１１は、図１１に示すレンズ系で、実施例５、６と類似の構成であるが、第４レンズ群Ｇ４の前群が、正レンズと負レンズの２枚のレンズよりなりしかもこれら正レンズと負レンズが接合されている点で実施例６とは異なっている。
【００８４】
実施例１２は、図１２に示すレンズ構成のズームレンズ系で、実施例５、６と類似の構成である。
【００８５】
上記実施例１乃至実施例１２のズームレンズの収差状況は、図１３乃至図２４に示す通りで、（Ｗ）は広角端、（Ｓ）は中間焦点距離、（Ｔ）は望遠端での収差図である。又、これら収差図中ＩＨは像高である。
尚特許請求の範囲に記載する発明のほか、下記の各項に記載するズームレンズ系も本発明の目的を達成し得るものである。
【００８６】
（１）特許請求の範囲の請求項４に記載するレンズ系で、下記条件（６）を満足することを特徴とするズームレンズ系。
（６） νd ＞６０
【００８７】
（２）物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群とよりなり、広角端より望遠端への変倍時に第１レンズ群が物体側へ移動し、第２レンズ群が第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が広くなるように移動し、第３レンズ群が第２レンズ群と第３レンズ群との間隔が狭くなるように移動し、第４レンズ群が第３レンズ群と第４レンズ群との間隔が狭くなるように移動し、第２レンズ群が物体側より順に、負の屈折力の第１レンズ成分と負の屈折力の第２レンズ成分と正の屈折力の第３レンズ成分と負の屈折力の第４レンズ成分とよりなり第４レンズ群が前群と後群とよりなり、前記前群が正のパワーの単レンズとその後方に近接配置した負レンズとよりなり、前記前群の正レンズと負レンズが互いに向かい合う面の曲率半径が同符であり、下記条件（１）を満足することを特徴とするズームレンズ系。
（１） ０．１６＜｜ｆ2 ｜／ｆ1 ＜０．２３
【００８８】
（３）特許請求の範囲の請求項１、２、３、４または５あるいは前記の（１）又は（２）の項に記載するレンズ系で、第１レンズ群の最も物体側のレンズ成分が物体側から負レンズと正レンズを貼り合わせた接合レンズであることを特徴とするズームレンズ系。
【００８９】
（４）特許請求の範囲の請求項１、３、４又は５あるいは前記（２）の項に記載するレンズ系で、下記条件（６）を満足することを特徴とするズームレンズ系。
（６） νd ＞６０
【００９０】
（５）物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群とよりなり、広角端より望遠端への変倍時に第１レンズ群が物体側へ移動し、第２レンズ群が第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が広くなるように移動し、第３レンズ群が第２レンズ群と第３レンズ群との間隔が狭くなるように移動し、第４レンズ群が第３レンズ群と第４レンズ群との間隔が狭くなるように移動し、第２レンズ群が、物体側より順に、負の屈折力の第１レンズ成分と負の屈折力の第２レンズ成分と正の屈折力の第３レンズ成分と負の屈折力の第４レンズ成分とよりなり前記第１レンズ群の最も物体側のレンズ成分が物体側から正レンズと負レンズを接合した接合レンズであり、下記条件（１）を満足することを特徴とするズームレンズ系。
（１） ０．１６＜｜ｆ2 ｜／ｆ1 ＜０．２３
【００９１】
【発明の効果】
本発明によれば変倍比が６以上の高変倍であって良好な光学性能を有するズームレンズ系を実現し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１の断面図
【図２】本発明の実施例２の断面図
【図３】本発明の実施例３の断面図
【図４】本発明の実施例４の断面図
【図５】本発明の実施例５の断面図
【図６】本発明の実施例６の断面図
【図７】本発明の実施例７の断面図
【図８】本発明の実施例８の断面図
【図９】本発明の実施例９の断面図
【図１０】本発明の実施例１０の断面図
【図１１】本発明の実施例１１の断面図
【図１２】本発明の実施例１２の断面図
【図１３】本発明の実施例１の収差曲線図
【図１４】本発明の実施例２の収差曲線図
【図１５】本発明の実施例３の収差曲線図
【図１６】本発明の実施例４の収差曲線図
【図１７】本発明の実施例５の収差曲線図
【図１８】本発明の実施例６の収差曲線図
【図１９】本発明の実施例７の収差曲線図
【図２０】本発明の実施例８の収差曲線図
【図２１】本発明の実施例９の収差曲線図
【図２２】本発明の実施例１０の収差曲線図
【図２３】本発明の実施例１１の収差曲線図
【図２４】本発明の実施例１２の収差曲線図
【図２５】本発明レンズ系の第１レンズ群におけるゴーストについての説明図
【図２６】本発明レンズ系の第１レンズ群におけるゴーストについての説明図
Claims (7)
- 物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群とよりなり、広角端より望遠端への変倍時に第１レンズ群が物体側へ移動し、第２レンズ群が第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が広くなるように移動し、第３レンズ群が第２レンズ群と第３レンズ群との間隔が狭くなるように移動し、第４レンズ群が第３レンズ群と第４レンズ群との間隔が広角端より望遠端で狭くなるように移動し、第２レンズ群が、物体側より順に、負の屈折力の第１レンズ成分と負の屈折力の第２レンズ成分と正の屈折力の第３レンズ成分と負の屈折力の第４レンズ成分のいずれも互いに空気間隔をもって独立して配置された四つのレンズ成分よりなり、第３レンズ群が最も物体側に配置された正の屈折力のレンズ成分と最も像側に配置された物体側と像側に空気間隔がある独立した負レンズとを有し、第４レンズ群が前群と後群とよりなり、前記前群が正のパワーを有し、前記後群が正レンズと負レンズの間に挟まれた像側に凸のメニスカス形状の空気レンズを含み、下記条件（１）、（２）、（３）、（４）、（５）を満足するズームレンズ系を備えたカメラ。
（１） ０．１６＜｜ｆ2 ｜／ｆ1 ＜０．２３
（２） ５＜ｈ×ｚ／ΔＤ34＜２７
（３） ０．１２＜Ｄ 4 ／ｈ＜０．６
（４） ０．６＜ｆ 4F ／ｆ 4 ＜１．８
（５） ６．６５０５３≦ｆ 4F ／Ｄ 4 ＜３５
ただし、ｆ1 、ｆ2 は夫々第１レンズ群および第２レンズ群の焦点距離、ｈは結像面での最大像高、ｚは広角端から望遠端の変倍比、ΔＤ34は広角端における第３レンズ群と第４レンズ群の空気間隔と望遠端における第３レンズ群と第４レンズ群の空気間隔の差、Ｄ 4 は第４レンズ群の前群の最も像側の面から後群の最も物体側の面の間の空気間隔、ｆ 4F は第４レンズ群の前群の焦点距離、ｆ 4 は第４レンズ群の焦点距離である。 - 前記前群が物体側の面が凸の正のパワーを有する単レンズよりなることを特徴とする請求項１のズームレンズ系を備えたカメラ。
- 前記第２レンズ群の第３レンズ成分が正レンズと負レンズを接合した接合レンズであることを特徴とする請求項１又は２のズームレンズ系を備えたカメラ。
- 下記条件（６）を満足することを特徴とする請求項２のズームレンズ系を備えたカメラ。
（６） νd ＞６０
ただし、νdは第４レンズ群の前記単レンズのアッベ数である。 - 第１レンズ群の最も物体側のレンズ成分が物体側から負レンズと正レンズを貼り合わせた接合レンズであることを特徴とする請求項１、２、３又は４のズームレンズ系を備えたカメラ。
- 条件（３）に代えて下記条件（３−２）を満足することを特徴とする請求項１、２、３、４又は５のズームレンズ系を備えたカメラ。
（３−２） ０．１２＜Ｄ4 ／ｈ＜０．４５
ただしＤ4 は第４レンズ群の前群の最も像側の面から後群の最も物体側の面までの空気間隔である。 - 条件（４）に代えて下記条件（４−１）を満足することを特徴とする請求項項１、２、３、４、５又は６のズームレンズ系を備えたカメラ。
（４−１） ０．６＜ｆ4F／ｆ4 ＜１．５
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